(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）及び（Ｂ）成分のみから構成されて成り、成形性及び低温衝撃強度に優れ、線膨張係数が１３×１０-5／℃以下であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物。
（Ａ）成分：メルトフローレートが７０〜５００ｇ／１０分の結晶性プロピレン重合体部分５０〜６５重量％と、エチレン含有量が２０〜８０重量％であるプロピレン・エチレンランダム重合体部分３５〜５０重量％とから成り、メルトフローレートが１６〜４００ｇ／１０分のプロピレン・エチレンブロック共重合体 ７０〜９９．９重量％
（Ｂ）成分：無機充填剤 ０．１〜３０ 重量％
【請求項２】
無機充填剤がタルクである請求項１に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【請求項３】
メルトフローレートが１６〜５０ｇ／１０分、曲げ弾性率が７００ＭＰa以上、−３０℃における衝撃強度が４．５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上である請求項１または２に記載のポリプロピレン系樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動性に優れた高重合ゴム含量のプロピレン・エチレンブロック共重合体、及び無機充填剤により構成されるポリプロピレン系樹脂組成物に関する。詳しくは本発明は、射出成形時の成形加工性が良好で、曲げ弾性率、低温耐衝撃性、線膨張特性にも優れる、自動車外装部品等の射出成形品に好適なポリプロピレン系樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン樹脂に、エチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・ブテン共重合体ゴム等のエチレン系熱可塑性エラストマー成分と、タルク等の無機充填剤を配合したポリプロピレン系樹脂組成物を自動車用部品に使用することは、従来から、広く知られている。そして、ポリプロピレン樹脂や各種ゴム成分、無機充填剤を種々検討することによって、成形性、機械物性、外観などを向上させることが提案されている。しかしながら、これらの材料は高価なエチレン・α−オレフィン共重合ゴムを多量に追添せねばならず、コスト面、製造面において改善が望まれている。
【０００３】
一方、これらの欠点を克服する材料として、特開平７−８２４３４、特開平７−１５７６０７、特開平１１−８０４９３等に、共重合ゴム成分が多いブロックＰＰを用いた成分が提案されているが、これらの材料は、成形性に乏しく、自動車バンパー等の大型部品を成形する際、流動不足で成形出来なかったり、ゲートを多数設定せねばならず、更に改善が要求されているのが現状である。更にこれら大型部品は、熱による収縮、膨張の度合いが大きいため、寸法の精度を向上するためには、より線膨張係数の小さな材料が求められており、これら全てを満足するには、未だ課題が多いのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な欠点を解決しつつ、射出成形時の成形加工性が良好で、曲げ弾性率、低温耐衝撃性、線膨張特性にも優れる、バンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダーをはじめとする自動車外装部品に好適な組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の構造と流動性を有する重合ゴム含量が高いプロピレン・エチレンブロック共重合体、及び、無機充填剤を特定の比率で配合することにより、射出成形時の成形加工性が良好で、曲げ弾性率、低温耐衝撃性、線膨張特性にも優れる組成物が得られることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、下記（Ａ）及び（Ｂ）成分のみから構成されて成り、成形性及び低温衝撃強度に優れ、線膨張係数が１３×１０-5／℃以下であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物である。
下記（Ａ）及び（Ｂ）成分より構成されて成り、成形性及び低温衝撃強度に優れ、線膨張係数が１３×１０-5／℃以下であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂組成物である。
（Ａ）成分：メルトフローレートが７０〜５００ｇ／１０分の結晶性プロピレン重合体部分５０〜６５重量％と、エチレン含有量が２０〜８０重量％であるプロピレン・エチレンランダム重合体部分３５〜５０重量％とから成り、メルトフローレートが１６〜４００ｇ／１０分のプロピレン・エチレンブロック共重合体 ７０〜９９．９重量％
（Ｂ）成分：無機充填剤 ０．１〜３０ 重量％
【０００７】
【発明実施の形態】
［１］構成成分
（Ａ）プロピレン・エチレンブロック共重合体−−−−−（Ａ）成分
プロピレン・エチレンブロック共重合体の物性
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を構成するプロピレン・エチレンブロック共重合体は、メルトフローレート（ＭＦＲ：２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）が１６〜４００g／１０分、好ましくは２０〜１００g／１０分、特に好ましくは、２１〜５０g／１０分のものが用いられる。プロピレン・エチレンブロック共重合体のＭＦＲが前記範囲未満であると、流動性が不足し、バンパー等の大型部品を成形する際に大きな成形内圧がかかるので、大きな型締め力のある成形機を必要とし、生産性に悪影響を及ぼす。
【０００８】
上記ＭＦＲは、重合条件を調整したり、或いは重合後得られたポリマーにジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド等の有機過酸化物を加えて調整することができる。該プロピレン・エチレンブロック共重合体の結晶性プロピレン重合体部分のＭＦＲは、７０〜５００g／１０分、好ましくは８０〜３００g／１０分、特に好ましくは、９０〜２３０g／１０分である。
【０００９】
上記プロピレン・エチレンブロック共重合体のプロピレン単独重合体部分のＭＦＲが前記範囲未満であると成形性が不十分となり好ましくない。また、上記プロピレン・エチレンブロック共重合体の、ランダム重合体部分のエチレン含有量は、２０〜８０重量％、好ましくは、３０〜７５重量.％である。エチレン含量が上記未満もしくは上記範囲を超えるのものは低温ＩＺＯＤ衝撃強度及び線膨張係数が劣る傾向があり好ましくない。
なお、プロピレン・エチレンブロック共重合体中のエチレン含有量は、赤外線吸収スペクトルから算出することができる。
【００１０】
プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造
上記プロピレン・エチレンブロック共重合体の製造には、高立体規則性触媒を用いた多段重合法が用いられる。そして前段反応で、プロピレンを主体とする結晶性プロピレン重合体部分が製造され、引き続く後段反応において、プロピレン・エチレンランダム重合体部分が製造される。
【００１１】
上記触媒の好ましい具体例として、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元し、更に各種の電子供与体及び電子受容体で処理して得られた三塩化チタン組成物と有機アルミニウム化合物及び芳香族カルボン酸エステルを組み合わせた触媒（特開昭５６―１００８０６号、特開昭５６−１２０７１２号、特開昭５８−１０４９０７号等）、及び、ハロゲン化マグネシウムに四塩化チタンと各種の電子供与体を接触させた担持型触媒（特開昭５７−６３３１０号、同６３−４３９１５号、同６３−８３１１６号等）を例示することができる。
【００１２】
重合方法としては、上記触媒の存在下、気相流動床法、溶液法、スラリー法等の製造プロセスを適用して、プロピレンとエチレンとを用いて多段重合することにより得られる。後段反応において新たに電子供与体化合物を添加することにより、粘着、閉塞のトラブルを回避し、重合の操作性を改良することができる。
前段反応で製造されるプロピレンを主体とする結晶性プロピレン重合体部分は、プロピレンの単独重合体、又は少量のエチレンを含有する結晶性プロピレン重合体である。かかる結晶性プロピレン重合体部分の結晶性は、アイソタクチック指数（沸騰ｎ−ヘプタン抽出による不溶分）として、通常９０％以上、好ましくは９５〜１００％である。結晶性が小さいとプロピレン・エチレンブロック共重合体の機械的強度、特に曲げ弾性率に劣るものとなる。
【００１３】
結晶性プロピレン重合体部分は、プロピレン・エチレンブロック共重合体の全量に対して、５０〜７４重量％、好ましくは５５〜７０重量％となるように、他方、プロピレン・エチレンランダム重合体部分は２６〜５０重量％、好ましくは３０〜４５重量％となるように、モノマー供給量など重合条件が調節される。
このように、本発明のプロピレン・エチレンブロック共重合体は、通常のブロック共重合体に比べて、プロピレン・エチレンランダム重合体部分、すなわちゴム成分が多いことを特徴の一つとしている。
【００１４】
結晶性プロピレン重合体部分は、オルトジクロルベンゼンによる抽出において、１００℃以下で溶出しないが、プロピレン・エチレンランダム重合体部分は容易に溶出する。従って、製造後の重合体に対しては、上記したオルトジクロルベンゼンによる抽出分析によりプロピレン・エチレンブロック共重合体の組成を判定することができる。
本発明のプロピレン・エチレンブロック共重合体は、プロピレン・エチレンランダム重合体部分（いわゆるゴム成分）の量が多いので、とりわけ気相流動床法にて重合することが好ましい。
【００１５】
（Ｂ）  無機充填剤／フィラー成分−−−−（Ｂ）成分
本発明の無機フィラー成分は、曲げ弾性率を向上させ、線膨張係数を低下させる為に使用する。フィラーの組成、形状等は特に限定されない。使用可能なフィラーとして具体的には、タルク、マイカ等の板状フィラー、短繊維ガラス繊維、長繊維ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維等の繊維状フィラー、チタン酸カリウム、マグネシウムオキシサルフェート、窒化珪素、ホウ酸アルミニウム、塩基性硫酸マグネシウム、酸化亜鉛、ワラストナイト、炭酸カルシウム等の針状（ウイスカー）フィラーが挙げられる。その中でも、物性・コスト面のバランスより、タルクや各種のガラス繊維が好ましく、特にタルクが好ましい。
【００１６】
充填剤として最も好ましいタルクについて、以下説明すると、その平均粒径は、１０μｍ以下、好ましくは０．５〜８μｍであるものが用いられる。上記範囲内のものは曲げ弾性率の向上に顕著な効果を発揮する。
平均粒径は、レーザー回折法（例えば堀場製作所製ＬＡ９２０Ｗ）や、液層沈降方式光透過法（例えば、島津製作所製ＣＰ型等）によって測定した粒度累積分布曲線から読みとった累積量５０重量％の粒径値より求めることができる。
【００１７】
これら好ましい粒径を有するタルクは、天然に産出されたものを機械的に微粉砕化し、更に精密に分級することによって得られる。また、一度粗分級したものを更に分級することもできる。機械的に粉砕する方法としては、ジョークラシャ−、ハンマークラシャ−、ロールクラシャー、スクリーンミル、ジェット粉砕機、コロイドミル、ローラーミル、振動ミル等の粉砕機を用いる方法があげられる。
【００１８】
これらの粉砕されたタルクは、サイクロン、サイクロンエアセパレーター、ミクロセパレーター、サイクロンエアセパレーター、シャープカットセパレター、等の装置で１回又は繰り返し湿式又は乾式分級する。特に、特定の粒径に粉砕した後シャープカットセパレターにて分級操作を行うことが好ましい。
【００１９】
無機充填剤は、未処理品をそのまま使用してもよいが、重合体との接着性或いは分散性を向上させる目的で、各種の有機チタネート系カップリング剤、有機シランカップリング剤、不飽和カルボン酸、又はその無水物をグラフトした変性ポリオレフィン、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等によって表面処理したものを用いてもよい。かかる表面処理した市販品も市場で入手可能である。
【００２０】
（Ｃ）付加的成分（任意成分）
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中には、上記（Ａ）〜（Ｂ）の必須成分以外に本発明の効果を著しく損なわない範囲で、他の付加的成分（任意成分）を添加することができる。
【００２２】
その他の付加的成分として、フェノール系及びリン系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、ベンゾトリアゾール系の耐候劣化防止剤、有機アルミニウム合物、有機リン化合物等の造核剤、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸分散剤、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の滑剤、キナクリドン、ペリレン、フタロシアニン、酸化チタン、カーボンブラック等の着色物質を使用することができる。
【００２３】
［２］ポリプロピレン樹脂組成物の製造方法
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記（Ａ）成分：プロピレン・エチレンブロック共重合体）と（Ｂ）成分：無機充填剤を配合混練することによって製造される。
プロピレン・エチレンブロック共重合体の配合量は、本発明のポリプロピレン系樹脂組成物中に７０〜９９．９重量％、好ましくは７０〜９６重量％、特に好ましくは７５〜９０重量％含有させることが重要である。該配合量が上記未満であると低温衝撃特性が劣り、逆に上記範囲を超える場合は線膨張係数が劣る。
【００２４】
無機充填剤の配合量は、本発明の熱可塑性樹脂組成物中に０．１〜３０重量％、好ましくは４〜３０重量％、特に好ましくは１０〜２５重量％含有させることが重要である。配合量が０．１重量％未満では曲げ弾性率が不足し、３０重量％を超える場合は脆化温度が悪化し、成形性も低下する。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、上記構成成分を通常の、押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等を用いて、設定温度１８０〜２５０℃にて混練することにより製造されるが、これらの中でも押出機、特に二軸押出機を用いて製造することが好ましい。
本発明のポリプロピレン系樹脂組成物の成形加工法は、特に限定されるものではなく、例えば、射出成形法、押出成形法等を用いることができる。特に本発明の樹脂組成物は大型射出成形法に適用した場合、その効果が大きい。
【００２５】
［３］熱可塑性樹脂組成物の物性及び用途
上記方法によって製造される本発明のポリプロピレン系樹脂組成物は、射出成形時の加工性が良好で、流動性、曲げ弾性率、低温衝撃特性、線膨張係数の優れた、下記の物性を有する。
（ａ）メルトフローレート：ＭＦＲ１６〜５０ｇ／１０分、特に２０〜４０ｇ／１０分
（ｂ）曲げ弾性率：７５０ＭＰa以上、特に８００ＭＰa以上
（ｃ）低温ＩＺＯＤ衝撃強度：−３０℃における衝撃強度が４．５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上、特に５．５ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上
（ｄ）線膨張係数：１３×１０-5／℃以下、特に１０×１０-5／℃以下、
【００２６】
【発明の効果】
本発明の樹脂組成物は、上記の性能を発現できる素材であることから、種々の成形品に成形することができる。成形加工法としては、特に限定されるものではなく、例えば、射出成形法、押出成形法等を用いることができる。特に大型射出成形法に適用した場合、奏される効果が大きい。好ましい適用成形品として、たとえば、バンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダーをはじめとする自動車外装部品をあげることができる。
【００２７】
【実施例】
次に実施例によって、本発明を更に詳細に説明するが本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例、比較例において、物性等の測定は下記によった。
（１）メルトフローレートＭＦＲ：ＪＩＳＫ−７２１０に準拠し、２．１６ｋｇ荷重にて      ２３０℃の温度で測定した。
（２）曲げ弾性率：ＪＩＳＫ―７２０３に準拠し、２３℃において曲げ速度２ｍｍ／分で      測定した。
【００２８】
（３）低温ＩＺＯＤ衝撃強度：ＪＩＳＫ―７１１０に準拠し、−３０℃において評価した      。
（４）線膨張係数：ＪＩＳＫ−６７１４に準拠し、予め１００℃にて３０分アニール処理      した１０ｍｍ×４ｍｍ×２ｍｍの試験片を２℃／分の条件で昇温加熱し、２３〜８      ０℃における、長さ方向の平均膨張率を測定した。
また、以下の実施例、比較例において使用したプロピレン・エチレンブロック共重合体の組成、物性を表−１にまとめた。
【００２９】
実施例１〜６
表−１に示すプロピレン・エチレンブロック共重合体に、無機充填剤として平均粒径７．１μｍのタルク１（富士タルク社製、商品名ＭＴ−７）を、表−２に示す割合で配合し、更に、テトラキス［メチレン−３−（３´５´−ジ−ｔ−ブチル−４´−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（チバガイギー社製ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０）０．１重量部、ステアリン酸カルシウム０．３重量部を配合して、川田製作所製スーパーミキサーで５分間混合した後、神戸製鋼社製二軸混練機（２ＦＣＭ）にて２１０℃の設定温度で混練造粒することによりポリプロピレン系樹脂組成物を得た。
その後、型締め圧１００トンの射出成形機にて成形温度２１０℃で物性測定用試験片を作成し、上記各種測定法に従って測定を行った。評価結果を表−２に示す。
尚、タルクの平均粒径は、レーザー回折法によって測定した粒度累積分布曲線から読みとった累積量５０重量％の粒径値を意味する。
【００３０】
比較例１〜６
表−１に示すプロピレン・エチレンブロック共重合体に、無機充填剤として平均粒径７．１μｍのタルク１（富士タルク社製、商品名ＭＴ−７）を配合し、以下実施例１と同様にして
組成物の物性評価を行った。評価結果を表−３に示す。
本発明の物性値を有するプロピレン・エチレンブロック共重合体であっても、充填剤の配合がないと曲げ弾性率に劣り、かつ線膨張係数が大きく実用に耐えない。一方、充填剤の配合が多すぎる低温ＩＺＯＤ衝撃強度に劣る。
また、本発明の物性値を有さないプロピレン・エチレンブロック共重合体（Ａ−５〜Ａ−８）を使用した場合は、充填剤を配合しても良好な物性値を有するプロピレン樹脂組成物は得られない、
【００３１】
【表１】
表−１
0004535590.tif 000002
【００３２】
【表２】
表−２
0004535590.tif 000003
【００３３】
【表３】
表−３
0004535590.tif 000004